什么是活化能(Activation Energy)？
所有的物质都是由分子组成的。许多分子几乎可以无限期地和平共存。然而，有些分子在与某些分子接触时会引起某种反应。为了使这种反应发生，分子必须非常紧密地结合在一个特定的方向上。许多反应也涉及到活化能，因为通常情...
所有的物质都是由分子组成的。许多分子几乎可以无限期地和平共存。然而，有些分子在与某些分子接触时会引起某种反应。为了使这种反应发生，分子必须非常紧密地结合在一个特定的方向上。许多反应也涉及到活化能，因为通常情况下，反应也包括破坏原有的键。
在呼吸过程中，葡萄糖分子与氧分子反应并被分解。化学反应通常需要大量的能量，这是由于需要打破的键的强度。启动反应所需的活化能量通常称为能量屏障。这种能量很少由分子相互碰撞，所以需要其他因素来帮助分子清除能量障碍，促进化学反应。热，一种物理因素，和添加适当的酶，一种化学因素，是激活分子的两种因素。一旦化学反应开始，它通常会释放出足够的能量，通常以热的形式，以激活下一个反应，以此类推。这正是发生在火中的情况。木材可以在木堆中放置数年而不会自燃。一旦被点燃，被火花激活，它就会自我消耗，因为释放的热量提供活化能，以保持其余的木材燃烧。加热混合物会提高反应速度。对于大多数生物反应来说，加热是不切实际的，因为体温被限制在一个很小的范围内。热只能作为一种在细胞受损之前克服能量屏障的方法为了使生命的反应发生，细胞必须使用酶来选择性地降低反应的活化能。酶是蛋白质分子，起生物催化剂的作用。催化剂是加速化学反应的分子，但在反应结束时保持不变。几乎所有在生物体内发生的代谢反应都是由一种酶催化的。酶具有精确的三维形状并具有活性部位，这是一个分子可以附着在酶上的地方。活性部位的形状使某些分子能够完美地与之结合，因此每种酶通常只作用于一种分子，被称为底物分子。被酶催化的反应会在比没有酶的温度低得多的温度下迅速发生。例如，在呼吸过程中，葡萄糖分子与氧分子发生反应，被分解形成二氧化碳和水并释放能量。由于葡萄糖和氧气不是天然的活性物质，所以必须加入少量的活化能来启动呼吸过程。当其中一个底物分子与所需的酶结合时，分子的形状会发生轻微的变化，从而使该分子更容易与其他分子结合或转化为反应的产物。因此，酶降低了反应的活化能，或使反应更容易发生。如果不存在能量屏障，生命所依赖的复杂高能分子是不稳定的，更容易分解。因此，活化能屏障阻止了大多数反应的发生，这确保了所有生物都有一个稳定的环境。
在呼吸过程中，葡萄糖分子与氧分子反应并被分解。化学反应通常需要大量的能量，这是由于需要打破的键的强度。启动反应所需的活化能量通常称为能量屏障。这种能量很少由分子相互碰撞，所以需要其他因素来帮助分子清除能量障碍，促进化学反应。热，一种物理因素，和添加适当的酶，一种化学因素，是激活分子的两种因素。一旦化学反应开始，它通常会释放出足够的能量，通常以热的形式，以激活下一个反应，以此类推。这正是发生在火中的情况。木材可以在木堆中放置数年而不会自燃。一旦被点燃，被火花激活，它就会自我消耗，因为释放的热量提供活化能，以保持其余的木材燃烧。加热混合物会提高反应速度。对于大多数生物反应来说，加热是不切实际的，因为体温被限制在一个很小的范围内。热只能作为一种在细胞受损之前克服能量屏障的方法为了使生命的反应发生，细胞必须使用酶来选择性地降低反应的活化能。酶是蛋白质分子，起生物催化剂的作用。催化剂是加速化学反应的分子，但在反应结束时保持不变。几乎所有在生物体内发生的代谢反应都是由一种酶催化的。酶具有精确的三维形状并具有活性部位，这是一个分子可以附着在酶上的地方。活性部位的形状使某些分子能够完美地与之结合，因此每种酶通常只作用于一种分子，被称为底物分子。被酶催化的反应会在比没有酶的温度低得多的温度下迅速发生。例如，在呼吸过程中，葡萄糖分子与氧分子发生反应，被分解形成二氧化碳和水并释放能量。由于葡萄糖和氧气不是天然的活性物质，所以必须加入少量的活化能来启动呼吸过程。当其中一个底物分子与所需的酶结合时，分子的形状会发生轻微的变化，从而使该分子更容易与其他分子结合或转化为反应的产物。因此，酶降低了反应的活化能，或使反应更容易发生。如果不存在能量屏障，生命所依赖的复杂高能分子是不稳定的，更容易分解。因此，活化能屏障阻止了大多数反应的发生，这确保了所有生物都有一个稳定的环境。
- 发表于 2020-09-06 15:07
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- 分类：科学教育
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